直流磁场条件下45~#钢干滑动摩擦磨损性能的研究

在室温下,将45#钢盘-销摩擦副置于直流线圈产生的磁场中,研究直流磁场对45#钢干滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明:与无磁场条件下的磨损量相比,磁场条件下磨损量明显较低,并且随着磁场强度的增加磨损量降低。微观分析表明,磁场条件下摩擦表面生成更多的氧化膜,在摩擦过程中,氧化磨损起主要作用;磁场方向的改变影响磨损率的大小。

镍基WC陶瓷涂层的干滑动摩擦磨损性能

为了改善制动器的制动性能 ,即提高它的耐磨性和摩擦系数 ,对 4种WC含量不同的镍基复合涂层的摩擦磨损性能进行了试验研究 ,并且利用扫描电子显微镜对复合涂层的磨损面进行了观察 ,在此基础上对其抗磨机理和WC含量对涂层摩擦磨损性能的影响进行了分析与讨论。试验结果表明 ,含WC硬质相的镍基复合涂层的耐磨性和摩擦系数都高于基体HT2 5 0 。

氧化铝体积分数对Al_2O_(3f)+C_f/ZL109混杂复合材料干滑动摩擦磨损行为的影响

利用挤压铸造法制备了Al2O3f+Cf/ZL109短纤维混杂金属基复合材料,并探讨了Al2O3纤维对该混杂复合材料干滑动摩擦磨损行为的影响。结果表明:混杂复合材料的摩擦系数以及从轻微磨损到急剧磨损转变的临界载荷均随着Al2O3体积分数的增加不断增大。在轻微磨损阶段,复合材料的主要磨损机制为犁沟磨损和层离,且Al2O3体积分数为12%时混杂复合材料的磨损率最低。发生严重磨损时,基体和复合材料的磨损机制均为严重的粘着磨损。

镍基MoS_2复合粉末等离子喷涂涂层的干滑动摩擦磨损性能

研究了 4种镍基MoS2 等离子喷涂涂层的干滑动摩擦磨损性能 ,探讨了涂层的结构及磨损面的形貌与涂层的磨损机制之间的关系 ,分析了MoS2 含量和载荷对涂层摩擦磨损的影响。研究表明 ,镍基MoS2 涂层具有很好的自润滑性能 ;MoS2 含量为 2 0 %的Ni/MoS2

铸铁的干滑动摩擦磨损

系统地研究了铸铁材料在干滑动摩擦条件下的摩擦学特性。讨论了钢铁摩擦副的摩擦学规律 ;铸铁的石墨形态、合金元素及基体组织对干滑动摩擦学特性的影响。研究结果表明 :蠕墨铸铁是制作制动部件的合适选材。

Ni3Al（Cr）合金室温干滑动摩擦磨损性能研究

采用真空电弧熔炼法制备添加不同Cr含量的Ni3Al(Cr)合金,观察其组织和力学性能变化,以Si3N4为对磨副,探究不同载荷下Ni3Al(Cr)合金的摩擦磨损机制.利用扫描电子显微镜拍摄材料的组织以及磨痕、磨痕截面形貌,测量磨痕截面显微硬度的变化.研究结果表明:随着Cr含量的增加,Ni3Al(Cr)材料的硬度,摩擦系数和磨损率不断增加,Ni3Al-12Cr合金的摩擦磨损性能较好.随着载荷的增加,Ni3Al(Cr)合金的摩擦系数略有减小,磨损率不断升高;Ni3Al合金随载荷的增加磨损机制由磨粒磨损和氧化磨损转变为疲劳磨损,剧烈的剥层磨损为主,并伴有氧化磨损,而Ni3Al-12Cr合金在不同载荷下磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损.

不同蠕化率蠕墨铸铁的干滑动摩擦磨损性能

为研究性能优越且成本可控的蠕墨铸铁制动鼓材料,采用MG-2000型摩擦磨损试验机对不同蠕化率的蠕墨铸铁及灰铸铁进行干滑动摩擦磨损实验。结果表明:与HT250相比,蠕墨铸铁的耐磨性明显增强,相同条件下的耐磨性约为HT250的1.4~4.5倍,且随着载荷与磨损速度的增加,优越性更为明显。蠕墨铸铁的耐磨性随蠕化率升高而降低,其中Ru60的耐磨性比Ru90高69%~76%。

TiCP/Ni60耐磨耐蚀激光熔覆层的制备及干滑动摩擦磨损性能研究

本文研究了通过激光熔覆工艺在45#钢表面制备TiCP/Ni60复合材料熔覆层的组织结构及干滑动摩擦磨损性能.研究结果表明,碳素钢表层形成的1~2 mm厚度的激光熔覆层,主要由硬质相M23C6、CrB及固溶体γ-Ni等组成,大量M23C6的形成,使Ni60熔覆层硬度达到HRC 58.8,熔覆层中添加15%的TiC可使熔覆层硬度进一步提升到HRC66.3;熔覆层中TiC使其摩擦系数有所降低并趋于稳定,全载荷范围内摩擦系数的波动从0.22减少到0.062.TiC颗粒的加入可明显降低熔覆层磨损率,但TiC颗粒的存在磨损面上不形成摩擦层;熔覆层中TiC颗粒含量过多,则在干滑动磨损过程中提高耐磨性的同时,也会促使TiC破碎形成磨屑,碎裂的TiC小颗粒,加剧磨粒磨损,过多的TiC也会急剧熔覆层内部裂纹的形成和扩展,加剧剥层磨损.

低碳低合金钢表面改性层的形貌与干滑动摩擦磨损性能

采用盐浴复合处理技术在低碳低合金钢（16Mn）表面制备改性层,以GCr15轴承钢球为对偶材料,采用球-盘式摩擦磨损试验机系统研究了两种材料的常温干摩擦磨损性能,并利用显微硬度计、XRD、OM、SEM和三维形貌仪等分析了磨损过程及磨损机理。结果表明：表明改性层由表层Fe_3O_4组成的氧化膜及氮化铁组成的化合物层及内部扩散层组成,改性层硬度约为705.6 HV0.05,厚度约为20μm。改性层和调质态材料磨损率均随着载荷增加而增加,但改性层的增加速率远低于调质态,但当载荷足够大（如20N）时,可能磨穿化合物层,使磨损率大幅增加。随载荷的增大,调质态试样的磨损机理由轻微氧化磨损向剥层磨损和氧化磨损转变,伴有严重的塑性变形,改性层的磨损受载荷影响较小,化合物层的磨损机理以疲劳裂纹扩展引起的剥落磨损为主。

ZL109铝合金及其复合材料干滑动磨损表面及亚表面的观察与分析

利用预制体挤压浸渗法分别制备了Al_2O_3或C短纤维单一增强以及两者混杂增强ZL109金属基复合材料,探讨了基体合金及其复合材料的干滑动摩擦磨损行为,并对其磨损表面及亚表面形貌进行了观察和分析。结果表明:C纤维在复合材料中起到一定的自润滑作用,Al_2O_3和C短纤维混杂增强复合材料的磨损率低于基体合金和单一纤维增强的复合材料。与基体相比,单一Al_2O_3增强复合材料从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷明显提高,经C纤维混杂后,其临界载荷进一步提高。经磨损表面及亚表面的观察与分析表明:纤维增强对基体合金的磨损机制没有明显影响,在轻微磨损阶段,主要磨损机制为犁沟磨损和层离,亚表面分为3个区域:表层未脱落的剥离层、亚表面裂纹形成区以及未受影响区。发生严重磨损时,磨损机制转变为严重的粘着磨损,此时表层未脱落的剥离层遭到破坏。

纳米Al_2O_3对Ni基合金激光熔覆层干滑动磨损性能的影响

在18-8不锈钢上激光熔覆制备了纳米α-Al2O3+Ni基合金复合涂层;考察了纳米Al2O3含量对Ni基合金熔覆层的组织、硬度及干滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ni基合金中添加适量的纳米颗粒可使激光涂层的硬度增加,耐干滑动摩擦磨损的抗力提高,其中以较少纳米Al2O3添加量(1wt%)的涂层硬度和耐磨性的改善较为明显。

蠕墨铸铁/40Cr配副干摩擦三维表面形貌特征研究

采用探针式三维表面形貌仪考察了销 -盘式干摩擦试验条件下蠕墨铸铁试销磨损表面的三维形貌特征 .结果表明 :试销磨损表面主要呈现犁沟型、孤岛型及二者的混合型 3种形貌特征 ,其中具有孤岛型磨损表面形貌特征的试样的摩擦系数较高 ,磨损率较低 ;而具有犁沟型磨损表面形貌特征的试样的摩擦系数最低 ,磨损率最高 .分析表面形貌参数发现 :犁沟型表面形貌具有最大的表面高度偏差和表面空隙率及高负值的表面高度分布参数 ;而孤岛型表面形貌的表面高度偏差和表面空隙率最小 。

SiC与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究

以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,并采用田口模型结合方差分析,对复合材料与铜合金摩擦副之间的干滑动摩擦磨损行为进行了分析研究.结果表明:随着载荷从10 N增至20 N,3种复合材料的摩擦系数、磨损率均相应增加;随滑动速率从0.5 m/s增至1.0 m/s,15%Gr/6092Al和(5%Gr+20%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数先减小后增大;而(5%Gr+10%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数呈递减趋势.相同条件下,单一石墨颗粒增强的复合材料的磨损率大于混杂增强的复合材料的磨损率.方差分析的结果表明:增强相百分比单独作用、增强相百分比和滑动速率相互作用以及滑动速率单独作用3个因素对磨损率和摩擦系数产生了显著的影响.随SiC_(p)含量增加,材料硬度增加,SiC_(p)对基体起到支撑保护作用,磨损面上的磨痕变浅,分层剥落现象明显减轻,磨屑变得细小,摩擦系数更为稳定,磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变.

增强相含量对原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料摩擦磨损性能的影响

用熔铸法制备不同(TiB+TiC)含量的原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料,通过HT-1000型摩擦磨损试验机研究(TiC+TiB)含量对复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响,并用扫描电镜和激光共焦显微镜观察分析其磨损行为。结果表明:原位合成的复合材料较基体合金硬度增加,磨损率降低,具有优异的耐磨性能,摩擦系数小且起伏较小,摩擦性能稳定。复合材料磨面上TiO_2、SiO_2和Al_2O_3氧化产物增加,磨痕变浅,呈断续状磨痕数量增加,摩擦氧化物对磨损表面起到一定保护作用。

粉末冶金法制备CNT和SiC混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

以7055Al为基体,通过粉末冶金法分别制备碳化硅(SiC)颗粒、碳纳米管(CNT)以及SiC和CNT混杂增强7055Al复合材料,并对三种复合材料的干滑动摩擦磨损行为进行研究。结果表明:随着载荷提高,复合材料磨损失重增加,摩擦因数略有降低。在0.5 MPa与1.0 MPa载荷条件下,SiC-CNT/7055Al复合材料磨损失重低于单一SiC/7055Al和单一CNT/7055Al复合材料。2.0 MPa时,SiC-CNT/7055Al复合材料磨损失重急剧增加。随着载荷提高,CNT/7055Al复合材料耐磨性逐渐增加,在中、高载荷下,材料具有更为优异的耐磨性。SiC/7055Al复合材料磨损量则随着载荷提高,磨损失重逐渐增加,当载荷为2.0 MPa时,材料磨损量增加幅度较小。

电磁铸造法制备的(Al_2O_3+Al_3Zr)_p/A359复合材料的磨损行为

利用A359-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3+Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料的耐磨性能。干滑动摩擦磨损试验表明:复合材料的耐摩擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料的耐摩擦性进一步提高,特别是在较大载荷下的耐摩擦性大幅提高,从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷由58.8N提高到78.8N。磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为以磨粒磨损为主和少量的剥层磨损,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损。

HVAF与HVAF-激光重熔NiCr-Cr3C2硬质合金涂层的组织及磨损机制对比研究

分别采用大气超音速火焰喷涂(HVAF)与激光重熔工艺制备了NiCr-Cr3C2硬质合金涂层。采用XRD、SEM、EDS、维氏硬度计等手段表征了涂层的物相成分、组织结构和显微硬度,分别在干滑动摩擦磨损和料浆冲蚀磨损条件下对比分析了两类涂层的抗磨性及磨损机制。研究发现,激光重熔涂层主要物相为γ-(Fe,Ni)、Cr2Ni3和M7C3(M=Cr,Fe),涂层与基材呈良好的冶金结合。激光重熔涂层的硬度随激光功率降低而升高,激光功率为1.5kW时平均显微硬度达1092HV0.2。干滑动摩擦磨损条件下,HVAF涂层磨损机制为磨粒磨损和碳化物颗粒疲劳剥落,激光重熔涂层主要为切削剪断;料浆冲蚀磨损条件下,HVAF涂层磨损机制为疲劳剥落,激光重熔涂层为微切削作用和局部疲劳断裂,其抗料浆冲蚀性能最高是HVAF涂层的3倍以上。激光重熔工艺能有效改善HVAF制备NiCr-Cr3C2硬质合金涂层的冶金结合和抗料浆冲蚀性能,但高开裂敏感性问题有待进一步深入研究。

激光熔覆Ni-Co基合金复合涂层的组织与耐磨性

借助于光学显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计、摩擦磨损试验机等研究了1Cr17Mn6Ni5N不锈钢表面激光熔覆Ni/Co基合金复合涂层的组织与干滑动摩擦磨损性能。结果表明：涂层材料由含35%WC的Ni基合金（Ni35WC）和一定量的Co基合金粉混合构成。激光熔覆Ni35WC＋30%Co基合金复合涂层硬度比单一的Ni基合金熔覆层的提高50~70 HV;复合涂层的干滑动摩擦磨损速率相比不锈钢基材的下降约51%,相比Ni基合金熔覆层的下降约25%。干滑动摩擦磨损抗力的提高被认为是固溶强化、细晶强化和硬质点化合物产生的弥散硬化共同作用的结果。

SiCp/AZ91D纳米复合材料的摩擦磨损行为研究

采用机械搅拌与高能超声处理法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强的镁基复合材料,探讨了基体及其复合材料的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:由于纳米颗粒的强化作用,复合材料的耐磨性能要明显的强于基体,随着载荷的增加,基体和复合材料的磨损率线性增加,在磨损过程中,基体和复合材料经过磨合磨损和稳态磨损两个阶段。通过对磨损表面的显微分析发现,磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和剥层磨损,载荷大小对磨损机制有重要影响。

原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料摩擦磨损性能研究（英文）

利用原位反应法制备了不同TiC和TiB增强相含量的(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料(TMC),用HT-1000型摩擦磨损试验机研究了外加载荷对原位(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电镜及布鲁克三维形貌仪观察其磨损行为。结果显示,与Ti6Al4V基体相比,TiC+TiB增强相的生成提高了复合材料的耐磨性。对于含不同体积分数增强相的复合材料,随着外加载荷的增加,材料的磨损率和磨损深度增加,摩擦系数减小且在小范围内波动。在小负载下,磨损的表面覆盖有一些沟槽和少量磨屑;在大负载下,磨损的表面覆盖有一些浅沟槽和大量磨屑。磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着负荷增加,碎屑的尺寸增加,磨损加剧。